- Uma solução de EDTA foi preparada pela dissolução de aproximadamente
de sal dissódico em aproximadamente
de água. Uma média de
dessa solução foi requerida para titular uma alíquota de
de padrão contendo
de
por litro. A titulação de uma amostra de
de água mineral a pH 10 requereu
da solução de EDTA. Uma alíquota de
da água mineral foi fortemente alcalinizada para precipitar o magnésio como
. A titulação, com um indicador específico para cálcio, requereu
da solucão de EDTA. Calcule:
b) a concentração de
na água mineral (mg/L).
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá (peguei estes números do enunciado) e o que pede:
- Foi preparada uma solução de EDTA dissolvendo aproximadamente
de sal dissódico em aproximadamente de água (isso é só informação de preparação; a padronização que vem a seguir dá a concentração real da solução). - Para padronizar a solução de EDTA foi titulada uma alíquota de
de padrão que contém de por litro. A titulação exigiu da solução de EDTA. - Uma amostra de
da água mineral, titulada a , requereu da solução de EDTA (isso refere-se à dureza total; não será usado diretamente para o item (b) pedido aqui). - Uma alíquota de
da água mineral foi fortemente alcalinizada para precipitar o magnésio como . A titulação dessa alíquota, com um indicador específico para cálcio, requereu da solução de EDTA. - O que se pede: (b) calcular a concentração de
na água mineral, em .
Passo 2
Entender a estratégia e a estequiometria (explicação didática).
- O EDTA forma complexos 1:1 com os íons metal (um mol de EDTA forma complexo com um mol de
ou ). Portanto, em uma titulação, os mols de EDTA gastos são iguais aos mols do íon metálico que foram titulados. - Para saber quantos mols de EDTA há por litro (concentração molar da solução de EDTA) usamos a padronização com
: conhecendo os mols de no padrão e o volume de EDTA gasto, obtemos a molaridade do EDTA. - Depois usamos essa molaridade para converter o volume de EDTA gasto na titulação do cálcio (na alíquota de
) em mols de ; em seguida transformamos esses mols em massa equivalente de e por fim em .
Passo 3
Calcular os mols de
presentes na alíquota padrão de
.
- Primeiro o massa de
na alíquota:
- Agora a massa molar de
. Somando as massas atômicas aproximadas:
- Mols de
(cada mol de fornece 1 mol de ):
Passo 4
Determinar a molaridade da solução de EDTA usando a titulação do padrão de magnésio.
- Volume de EDTA gasto:
. - Como a reação é 1:1, os mols de EDTA consumidos são iguais aos mols de
:
- Breve explicação: molaridade
é número de mols por litro; aqui calculamos quantos mols de EDTA existem em 1 litro, com base nos mols conhecidos que reagiram com a amostra padrão.
Passo 5
Calcular os mols de
na alíquota de
da água mineral, a partir do volume de EDTA gasto nessa titulação.
- Volume de EDTA gasto para o cálcio:
. - Mols de EDTA (portanto de
, por reação 1:1):
Passo 6
Converter os mols de
em massa equivalente de
(porque a dureza costuma ser expressa como mg de
por litro).
- Massa molar de
:
- Massa de
correspondente aos mols na alíquota de :
- Em miligramas:
essa é a massa de
presente na alíquota de
.
Passo 7
Converter a massa encontrada na alíquota de
para concentração em
.
- A alíquota é
. Para passar para mg por litro, multiplicamos por .
- Arredondando adequadamente (dados do enunciado têm 4 algarismos significativos em muitos números), podemos expressar como
ou, com três algarismos significativos, . Vou apresentar com uma casa decimal: .
Passo 8
Interpretação curta e incentivo: o resultado indica que a fração de cálcio, expressa como
, é bastante alta nessa água mineral (ordem de centenas de mg/L). Está tudo certo no procedimento: padronizamos o EDTA com um padrão de magnésio, usamos a molaridade encontrada para transformar o volume gasto contra o cálcio em mols, convertendo depois para equivalente de
. Mandou bem por trazer todos os dados!